SU1542563A1

SU1542563A1 - Устройство автоматического регулировани работы кристаллизатора

Info

Publication number: SU1542563A1
Application number: SU884365644A
Authority: SU
Inventors: Евгений Викторович Кротков
Original assignee: Предприятие П/Я В-8644
Priority date: 1988-01-18
Filing date: 1988-01-18
Publication date: 1990-02-15

Abstract

Изобретение относитс к системам автоматического регулировани работы кристаллизаторов, примен емых в составе установок фракционной кристаллизации в химической и смежных с ней отрасл х промышленности, например, при получении обеспыленных калийных удобрений улучшенного гранулометрического состава и позвол ет увеличить выход готового кристаллического продукта. Устройство содержит питающий сборник, насосы, кристаллизатор, регул торы, клапан в трубопроводе подачи исходного раствора, задатчики, датчик расхода исходного раствора, клапан в линии подачи пара, эжектор, датчик вакуума, центрифугу, клапан в трубопроводе подачи пульпы в центрифугу, клапан в трубопроводе подачи отфугованного раствора в питающий сборник, регулирующий блок, датчик температуры кипени пульпы в кристаллизаторе, датчик уровн , датчик концентрации основного кристаллизующегос компонента, датчик температуры исходного раствора, датчик концентрации основного некристаллизующегос компонента. 1 ил.

Description

Изобретение относитс к системам регулировани работы кристаллизаторов, примен емых в составе установок фракционной кристаллизации в химической и смежных с ней отрасл х промышленности , и может быть испрльзовано, например , при получении обеспыленных калийных удобрений улучшенного гранулометч рического состава.

Целью изобретени вл етс увеличение выхода готового кристаллического продукта за счет повышени точности регулировани .

На чертеже представлена блок-схема устройства автоматического регулировани работы кристаллизатора.

Устройство содержит питающий сборник 1, насос 2, кристаллизатор 3, регул тор 4, клапан 5 в трубопроводе подачи исходного раствора, задатчик 6, датчик 7 расхода исходного раствора , регул тор 8, клапан 9 в линии подачи пара, эжектор 10, задатчик 11, датчик 12 вакуума, насос 13, центрифугу 14, клапан 15 в трубопроводе подачи пульпы в центрифугу, клапан 16 в трубопроводе подачи отфугованного раствора в питающий сборник, регулирующий блок 17, датчик 18 температуры кипени пульпы в кристаллизаторе , датчик 19 уровн , датчик 20 концентрации основного кристаллизующегос компонента, датчик 21 тем ьэ

ел

О

со

пературы исходного раствора и датчикi 22 концентрации основного некристаллизующегос компонента.

Устройство работает следующим образом.

Из питающего сборника I насосом 2 в кристаллизатор 3 подаетс исходный раствор, расход которого стабилизируетс регул тором 4 путем выдачи управл ющего сигнала на клапан 5 в зависимости от разности сигналов за- датчика 6 и датчика 7 расхода исходного раствора. В кристаллизаторе в услови х вакуума, стабилизируемого регул тором 8, путем выдачи управл ющего сигнала на клапан 9 в линии подачи пара в эжектор 10 в зависи- - мости от разности сигналов задатчика 11 и датчика 12 вакуума в кристаллиза торе вырабатываетс пульпа, возвращаема насосом 13 непосредственно в питающий сборник 1 и одновременно подаваема в центрифугу 14, откуда отфугованный раствор также частично возвращаетс в питающий сборник 1.

При этом величина потока пульпы, возвращаемой непосредственно в питающий сборник 1, регулируетс с по- мощью клапана 15 в трубопроводе подачи пульпы в центрифугу, а величина потока отфугованного раствора регулируетс с помощью клапана 16 в трубопроводе этого потока путем вы- дачи управл ющих сигналов с первого и второго выходов регулирующего блока 17 в зависимости от сигналов датчика 18 температуры кипени пульпы, датчика 19 уровн ,, датчика 20 кон- центрации основного кристаллизующегос компонента, датчика 21 температуры исходного раствора, датчика 22 концентрации основного некристаллизу- ющёгос компонента.

Регулирующий блок 17 вл етс программно-управл емым блоком, в котором производитс периодически через период времени, равный периоду скани- роани tCK, вычисление следующих ха рактеристик: BSP} задание по концентрации основного кристаллизующегос компонента в питающем сборнике 1 (на г-м цикле сканировани ),

BSP, (1+г)(ПЗ+5, -0 ,)O-0,OOI6)i(T,-ТО; ) 0, , (1)

где z - оптимальна величина пересыщени в кристаллизаторе (константа, выбираема при настройке системы); Т; - температура кипени пульпы

в кристаллизаторе; температура раствора в питающем сборнике;

BON;- концентраци основного некристаллизующегос компонета в питающем сборнике. Перва внутренн переменна SL ,- (на i-м цикле сканировани ):

SL; SLiM + L;) +

TAYL

(LSP - М)1, (2).

де PL,TAYL,LSP - константы, выбираемые при настройке системы;

LJ, LJ.J - текущие значени уровн ;

SBi . - втора внутренн переменна (на i-м цикле сканировани ) ; SB; SB;4 + РВ KB j.{ -Bi) +

+ Tlv«4 BSPi - В .)Ь

TAYB

(3)

е PB,TAYB - константы, выбираемые при настройке системы; В; В |-« текущие значени концентрации основного кристаллизующегос компонента в питающем сборнике;

и,Э|-- значение выходного сигнала (в цифровой форме на цикле сканировани ) на клапан 15 в трубопроводе подачи пульпы в центрифугу:

„ , U,ffi -

(4)

U16; - значение выходного сигнала (в цифровой форме на цикле сканировани ) на клапан 16 в трубопроводе возврата отфугованного раствора в питающий сборник:

55

тт - SLi ulfei TTsBV

(5)

При изменении,например, уровн в питающем сборнике блок I7 корректиру51

ет по формуле (2) величину переменной SL, , определ ющей сумму потоков пульны , возвращаемой из кристаллизатора непосредственно в питающий сборник , и отфугованного маточного раствора . Если при этом значени сигнало остальных датчиков не мен лись, то не изменитс и значение переменной SB,, вычисл емой по формулам (1), (3) и определ ющей величину отношени потоков пульпы, возвращаемой в кристаллизатор , и отфугованного маточного раствора. Далее по значени м SB. , SL,- в соответствии с формулами (4,5) вычисл ютс значени управл ющих переменных , .

Значени вычисленных переменных преобразуютс в стандартные пневматические сигналы диапазона 0,2-1 ати и выдаютс на регулирующие клапаны 15,16 с характеристиками вида:

dFu, приращение расхода пульпы

в центрифугу.

Расход основного кристаллизующегокомпонента из конденсатора в питал й сборник равен:

(9)

G

FM-BM

F

В,

V Вр,

-расход отфугованного маточного раствора;

-концентраци основного кристаллизующегос компонента в маточном растворе;

Fp - расход пульпы, возвращаемой непосредственно в питаю щий сборник;

Вр - концентраци основного крис таплизующегос компонента в пульпе.

Дл регулировани уровн в питаюсборнике необходимо таким образом енить сумму возвращаемых потоков + Fp, чтобы при этом

РОЦ К0- ,

(6)

1Щ

Кг

где F4 - расход пульпы в центрифугу; расход пульпы при полностью открытом клапане; коэффициент передачи клапана;

управл ющий сигнал на клапан .

Клапан 15 типа воздух закрывает (ВЗ), т.е. полностью открыт при отсутствии управл ющего сигнала U,nJ

Jts

FM К0- U

б

(7)

где F - расход отфугованного маточного раствора;

Кр - коэффициент передачи клапана;

U ъ управл ющий сигнал на клапан .

Клапан 16 типа воздух открывает (ВО), т.е. полностью закрыт при отсутствии управл ющего сигнала

RrjanaH 15 установлен в трубопроводе подачи пульпы в центрифугу, однако он воздействует и на поток пульпы , возвращаемой из кристаллизатора непосредственно в питающий сборник. Увеличение потока пульпы в центрифугу всегда равно уменьшению потока пульпы в питающий сборник и наоборот.

dF,

-dF

Ч

(8)

где dFp - приращение расхода пульпы в питающий сборник;

25 dG dFM BM + dFp- Вр О.

(Ю)

Учитыва (14) и (16), получим

dFu, B«

,z ° « const dFM Bp 0 м ,

Учитыва (12), (13), имеем

Ш« diJTf

- const.

(И)

(12)

Таким образом при изменении уровн в питающем сборнике данное устройство путем вычислени и выдачи управл ющих сигналов U is, на клапаны 15,16 обеспечивает изменение суммарного потока пульпы, возвращаемой непосредственно в кристаллизатор, И отфугованного маточного раствора, при этом отношение этих потоков остаетс посто нным, что позвол ет избежать возмущени по концентрации основного кристаллизующегос компонента в питающем сборнике.

При изменении температуры, концентрации основного кристаллизующегос компонента или концентрации основного некристаллизующегос компонента в питающем сборнике по формулам (1-5) вычисл ютс такие значени управл ющих сигналов U U f& , что измен етс соотношение Fp/F/4

и не измен етс Fp +

«

Это позвол ет регулировать концентрацию основного кристаллизующегос компонента в питающем сборнике, не внос дополнительного разбаланса между суммой потоков, вход щих в сборник, и выходным потоком.

.

Claims

Формула изобретени

Устройство автоматического регулировани работы кристаллизатора, содержащее датчик расхода исходного раствора, подаваемого в кристаллизатор , подключенный к первому входу первого регул тора, первый задатчик, выход которого подключен к второму входу первого регул тора, выход кото- рого св зан с клапаном в линии подачи исходного раствора в кристаллизатор , датчик вакуума в кристаллизаторе , подключенный к первому входу второго регул тора, , к второму входу которого подключен второй задатчик, а выход соединен с клапаном в линии подачи пара в эжектор, датчик темпера/7

-it-JLjfaueina/iAunec кии роддка

9

го

11

п

m

St-1

Отфуюванныи раствор

Ј

Составитель В. Федоров Редактор Ц. Бандура Техред л. Олийнык Корректор И. Муска

Заказ 926

Тираж 549

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. 4/5

туры кипени раствора в кристаллиза- торе, датчик уровн и датчик концентрации основного кристаллизующегос компонента раствора в питающем сборнике , выходы которых подключены к первому , второму и третьему входам регулирующего блока, первый выход которого подключен к клапану в линии подачи пульны в центрифугу, а второй выход соединен с клапаном в линии возврата отфугованного раствора в питающий сборник, отличающеес тем, что, с целью увеличени выхода готового кристаллического продукта за счет повышени точности регулировани , оно дополнительно содержит датчик температуры раствора в питающем сборнике и датчик концентрации основного некристаллизующегос компонента в питающем сборнике, выходы которых подключены к четвертому и п тому входам регулирующего блока.

Подписное